高分子材料基础
(完整版)高分子材料基础——习题
第一章一．选择题1.1907年，世界上第一个合成树脂（）也即电木，投入工业化生产。
A.脲醛树脂B.有机硅树脂C.醇醛树脂D.酚醛树脂2.世界经济的四大支柱产业是信息工业、能源工程、生物工程和（）。
A.木材工业B.材料工业C.金属工业D.家具工业3.以下哪一种材料（）属于合成高分子材料。
A.聚氯乙烯B.头发C.硅酸钠D.蛋白质4.（）双键既可均裂，也可异裂，因此可进行自由基聚合或阴阳离子聚合。
A.烯类单体的C—CB.醛、酮中羰基C.共轭D.不存在5.分子中含有（）基团，如烷基、烷氧基、苯基、乙烯基等，碳—碳双键上电子云增加，有利于阳离子聚合进行。
A.吸电子B.推电子C.极性D.非极性6.分子中含有（A）基团，如腈基、羰基（醛、酮、酸、酯）等有利于阴离子聚合进行。
A.吸电子B.推电子C.极性D.非极性7.连锁聚合反应每一步的速度和活化能（A）。
A.相差很大B.相差不大C.没有规律D.完全相同8.多数（）反应是典型的逐步聚合反应。
A.自由基聚合B.阳离子聚合C.缩聚D.加成9.（）可分离出中间产物，并使此中间产物再进一步反应。
A.自由基聚合B.阳离子聚合C.连锁聚合D.逐步聚合10.羧基在中和反应中的活性中心是（）。
A.—COOHB.HC.—OHD.—COO11.羧基在酯化反应中的活性中心是（）。
A.—COOHB.HC.—OHD.—COO二．填空题1.高分子化合物简称（），又称（）或（），是指分子很长很大，相对分子质量很高的化合物。
2.当一个化合物的（）足够大，以致多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能时，称为（）。
3.聚合物的形成是指（）通过一定的化学反应，以一定的（）方式以共价键彼此连接起来的。
4.1965年我国用人工合成的方法制成（），这是世界上出现的第一个（），对于揭开生命的奥秘有着重大的意义。
5.按性能分类，高分子材料主要包括（）、（）和（）三大类。
6.按主链元素组成分类，高分子材料主要包括（）、（）和（）。
高分子材料基础
高分子材料基础高分子材料是一类以高分子化合物为基础，通过聚合反应得到的材料，具有独特的结构和性质。
高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维等，已经成为现代工业的重要组成部分。
高分子材料的基本结构是由重复单元组成的长链状分子。
这些单元可以是相同的，形成均聚物；也可以是不同的，形成共聚物。
不同的单元组合和排列方式会导致不同的材料性质。
例如，线性高分子材料具有较低的熔点和熔融热，而交联高分子材料则具有较高的熔点和熔融热。
高分子材料具有许多优越的性质，这使其在各个领域得到广泛应用。
首先，高分子材料具有较低的密度，因此比金属轻便，适用于制作轻量化产品。
其次，高分子材料具有较高的韧性和强度，能够承受较大的拉伸和压缩力。
此外，高分子材料具有良好的绝缘性能和化学稳定性，适用于电气和化工行业。
在塑料领域，高分子材料是最常见的材料之一。
塑料是通过将高分子单体聚合反应得到的，具有可塑性和可变形性的材料。
不同的高分子单体和聚合方式可以制造出各种不同性质的塑料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
塑料具有良好的耐磨性、耐冲击性和化学稳定性，因此被广泛应用于包装、建筑、汽车和电子产品等领域。
在橡胶领域，高分子材料可以制造出具有高弹性和耐磨性的材料。
橡胶材料可以用于制作轮胎、密封件、橡胶管等产品。
橡胶具有良好的弹性和阻尼性能，能够吸收冲击和振动。
在纤维领域，高分子材料可以制造出具有高强度和柔软性的纤维。
这些纤维可以用于制造衣物、绳索、过滤器等产品。
高分子材料纤维具有良好的拉伸性能和抗撕裂性能，能够耐受日常使用和机械应力。
总之，高分子材料是一类具有独特结构和性质的材料，广泛应用于各个领域。
它们的优越性能使其成为现代工业的关键材料之一。
随着科技的不断进步，高分子材料的研究和应用也将不断提高和扩展。
高分子材料基础
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15.3 常用的高分子材料
人工合成的高分子材料按工艺性质分为塑料、橡胶、胶黏剂 和纤维素。
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15.3 常用的高分子材料
1 /2 ; (2)比强度高。接近或超过钢材，是一种优良的轻质高强材料; (3)有良好的韧性。即高分子材料在断裂前能吸收较大的能量; (4)减摩、耐磨性好。有些高分子材料在无润滑和少润滑的摩
擦条件下，它们的耐磨、减摩性能是金属材料无法比拟的; (5)电绝缘性好。可与陶瓷、橡胶媲美; (6)耐蚀性。化学稳定性好，对一般的酸、碱、盐及油脂有较
很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉 花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是 如此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规 模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为 功能高分子。
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15.2 高分子材料的性能特点
高分子材料有如下优点: (1)质轻。密度平均为1. 45 g/cm3，约为钢的1/5，铝的
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15.1 基本概念
M=nm
式中M为个大分子链的相对分子质量;
n为大分子的聚合度;
m为一个链节的相对分子质量。
由单体聚合为高聚物的方法有加成聚合反应和缩聚聚合反应两种。
1.加成聚合反应
加成聚合反应简称加聚反应，它是一种或多种单体经反复多次地 相互加成而生成聚合物的反应。由一种单体经加聚而成的高聚物
无机高分子材料是在它们的分子组成中没有碳元素，如硅 酸盐材料、玻璃、水泥以及陶瓷等。有机高分子材料，主要 是由含碳、氢、氧、氮、硅等非金属原子的低分子化合物在 一定条件下聚合而成。
第一章 高分子材料基础知识
第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义：高分子材料是以高分子化合物为主要成分（适当加入添加剂）的材料。
高分子化合物：1.天然：松香、石蜡、淀粉2.合成：塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物，又称为高聚物或聚合物。
通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如：同为1000的多糖（低），石蜡（高）一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成：高分子化合物虽然分子量很大，但化学组成比较简单。
都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。
即是由简单的结构单元以重方式相连接。
例：聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念：单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称为链节。
聚合度——链节的重复次数。
n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差，不利于成型加工。
n要严格控制。
三、高分子的合成：加聚反应、缩聚反应①加聚反应：指一种或几种单体，打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如：乙烯→聚乙烯（均聚）②分类：均聚：同种单体聚合共聚：两种或两种以上单体聚合（非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS：丙烯脂：耐腐蚀表面致密丁二烯：呈橡胶韧性苯乙烯：热塑加工）特点：反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应：指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质的反应。
例：尼龙（聚酰胺）氨基酸，缩去一个水分子聚合而成。
特点：由若干步聚合反应构成，逐步进行。
链节化学结构与单体不完全相同，反应中有小分子副产物生成。
总结：目前80%的高分子材料由加聚反应得到。
四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a．碳链聚合物：这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种，主要是聚烯烃、聚二烯烃（橡胶）b. 条链聚合物，器结构特点是除碳原子外，还有氧、氮、硫原子。
医用高分子材料基础知识
医用高分子材料基础知识一、医用高分子材料的分类合成高分子材料：合成高分子材料是指通过化学反应合成的材料，常见的有聚合物类和聚合物复合材料。
聚合物类包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯等，聚合物复合材料则是指在聚合物基础上加入其他物质，如纤维素纤维增强聚合物复合材料。
天然高分子材料：天然高分子材料是指存在于自然界中的高分子材料，常见的有蛋白质、多糖、天然橡胶等。
例如胶原蛋白是人体内最主要的组织结构蛋白，常用于制备生物材料。
二、医用高分子材料的特性1.生物相容性：医用高分子材料必须具有良好的生物相容性，不会引起机体的排斥反应和免疫反应。
2.可加工性：医用高分子材料具有良好的加工性能，可以通过注塑、挤出、吹塑、热压等工艺制备成各种形状和尺寸的产品。
3.生物降解性：一些医用高分子材料具有生物降解性，可以在体内被生物酶或细胞降解，从而减少二次手术。
4.力学性能：医用高分子材料需要满足不同应用领域的力学性能要求，如抗拉强度、伸长率、弹性模量等。
5.导电性：一些医用高分子材料需要具备导电性能，可以用于制作生物传感器和电刺激设备等。
三、医用高分子材料的应用领域1.医疗器械：医用高分子材料广泛应用于医疗器械的制造，如导管、输液管、手术器械等。
2.医用敷料：医用高分子材料可以制备成不同形状和尺寸的敷料，对于伤口的修复和保护具有重要作用。
3.组织工程与再生医学：医用高分子材料可以用于组织工程的材料支架和载体，也可以与干细胞结合用于组织再生医学。
4.药物缓释系统：医用高分子材料可以用于制备药物缓释系统，控制药物的释放速率和时间，提高药物的疗效和稳定性。
5.人工器官：医用高分子材料可以用于制作人工心脏瓣膜、血液透析器、人工血管等人工器官。
总之，医用高分子材料在医学领域中具有广泛的应用前景，具备良好的生物相容性、可加工性、生物降解性、力学性能和导电性能等特性。
随着技术的不断发展，医用高分子材料将为医学诊疗和治疗带来更多创新和进步。
高分子材料基础大纲
第1章材料科学概述1 简要说明材料与物质的区别。
2 举例说明材料的主要类别。
3 举例说明功能材料与结构材料。
4 举例说明材料的特征性能与功能物性。
5 简要说明相变及其类型。
6 举例简要说明材料的性能—结构—加工工艺之间的相互关系。
7 简要说明金属材料的塑性形变与位错及滑移运动间的关系。
8 写出锗、碳和氧原子的电子结构。
9 假设晶体的格点是等体积硬球,试证明体心结构和面心立方结构的堆砌因子分别为0.68及0.74。
10 证明滑移形变时的分剪切应力τ1遵从Schmid定律：τ1=σcosφcosλ,且在λ=45o的方向上τ1最大,式中为滑移方向与作用力之间的夹角, 为滑移面法线和作用力之间的夹角。
第2章高分子材料的制备反应1 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯和尼龙-6,6的分子式。
2 写出以下单体的聚合方式,并写出单体和聚合物的名称(1) CH2=CHCl(2) CH2=C(CH3)2(3) HO(CH2)5COOH(4) NH2(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH3 下列烯类单体适于何种聚合：自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。
(1) CH2=CHCl(2) CH2=CCl2(3) CH2=CHCN(4) CH2=C(CN)2(5) CH2=CHCH3(6) CH2=C(CH3)2(7) CH2=CHC6H5(8) CF2=CF2(9) CH2=C(CH3)—CH=CH24 以偶氮二异丁腈为引发剂,写出氯乙烯聚合历程中各基元反应式。
5 对于双基终止的自由基聚合,设每一大分子含有1.30个引发剂残基,假定无链转移反应,试计算歧化终止和偶合终止的相对量。
6 用过氧化二苯甲酰为引发剂,苯乙烯聚合时各基元反应活化能分别为Ed=125.6 kJ•mol-1、Ep=32.6 kJ•mol-1、Et=10 kJ•mol-1,试比较反应温度从50oC增至60oC以及从80oC增至90oC,总反应速率常数和聚合度变化的情况；光引发时的情况又如何？7 何谓链转移反应？有几种形式？对聚合速率和产物分子量有何影响？什么是链转移常数？8 聚氯乙烯的分子量为什么与引发剂浓度基本上无关,而仅取决于温度？氯乙烯单体链转移常数CM与温度的关系如下：CM=12.5exp(30.5/RT),试求40oC、50oC、55oC及60oC下,聚氯乙烯的平均聚合度。
《高分子材料化学基础知识》试题
《高分子材料化学基本知识》试题部分：一、单选题1）基本难度（共24题）1.在烷烃的自由基取代反应中，不同类型的氢被取代活性最大的是（）。
A、一级B、二级C、三级D、都不是2.引起烷烃构象异构的原因是（）。
A、分子中的双键旋转受阻B、分子中的单双键共轭C、分子中有双键D、分子中的两个碳原子围绕C—C单键作相对旋转3.下列物质通入三氯化铁溶液显色的是（）。
A、苯甲酸B、苯甲醇C、苯酚D、甲苯试剂指的是（）。
A、R-Mg-XB、R-LiC、R2CuLiD、R-Zn-X5.下列能进行Cannizzaro(康尼查罗)反应的化合物是（）。
A、丙醛B、乙醛C、甲醛D、丙酮.6.下列化合物中不能使溴水褪色的是（）。
A、丙烯B、丙炔C、丙烷D、环丙烷7.下列不属于邻、对位定位基的是（）。
A、甲基B、氨基C、卤素D、硝基8.下列化合物可以和托伦试剂发生反应的是（）。
A、CH3CH2OHB、CH3COOHC、CH3CHOD、CH3COCH39.脂肪胺中与亚硝酸反应能够放出氮气的是（）。
A、季胺盐B、叔胺C、仲胺D、伯胺10.下列化合物进行硝化反应时最容易的是 ( )。
A、苯B、硝基苯C、甲苯D、氯苯11．涤纶是属于下列哪一类聚合物（）A、聚酯B、聚醚C、聚酰胺D、聚烯烃12.吡啶和强的亲核试剂作用时发生什么反应（）A、-取代B、-取代C、环破裂D、不发生反应13.盖布瑞尔合成法可用来合成下列哪种化合物 ( )A、纯伯胺B、纯仲胺C、伯醇D、混合醚14.尼龙-66是下列哪组物质的聚合物 ( )A、己二酸与己二胺B、己内酰胺C、对苯二甲酸与乙二醇D、苯烯15.下列有机物命名正确的是（）A、2，2，3－三甲基丁烷B、2－乙基戊烷C、2－甲基－1－丁炔D、2，2－甲基－1－丁烯16.一对单体共聚时，r1=1,r2=1,其共聚行为是（）A、理想共聚B、交替共聚C、恒比点共聚D、非理想共聚17.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是（）。
第一章高分子材料的基础知识
2、大分子链的立体构型（同分异构）
构型：是指分子链中由化学键所固定的原子在空间的几何排 列。这种排列是化学稳定的，要改变分子构型必须经过化学 键的断裂和重建。
由构型不同而形成的异构体有两类： ①旋光异构体
②几何异构体
①旋光异构体
正四面体的中心原子（如C、Si、P、N）上四个取代 基或原子如果是不对称的，则可能产生异构体。 结构单元为—CH2C*HR—的高分子，每一链节有两种旋 光异构体。假如高分子全部由一种旋光异构体单元组成，称 为全同立构；由两种旋光异构体交替间接，称为间同立构； 两种旋光异构体完全无规键接时，称为无规立构。 立体异构体之间的性能差别很大。例如：全同立构聚苯 乙烯能结晶，熔点240 ℃，而无规立构聚苯乙烯不能结晶， 软化点仅为80 ℃。 全同立构和间同立构聚合物统称为“等规聚合物”
CH O O ( Si C CH O) n
O ( CH )
O
C ( CH )
聚酯涂料
有机硅橡胶
√主链含有芳杂环时，内旋转难，链柔性差
CH3 O C CH3 O
O C
聚苯 聚碳酸酯PC
√主链中含有孤立C＝C双键时，链柔顺性好， 如：聚丁二烯等橡胶
－CH2－CH＝CH－CH2－CH＝CH－CH2－
√主链中含有共轭双键时，则只有刚性无柔性，如：聚乙炔
只有当化合物的分子量达到一定数值，产生了量变到质变的飞跃， 即在物理、机械等性能具有与低分子化合物有较大差别时，才能称 为高分子化合物，方可作为高分子材料在工程上应用。
高分子化合物分子量的分散性
高分子化合物及大多数天然高分子化合物则是各种长度不同、分子量 不同、化学组成相同的同系高分子混合物，即高分子化合物总是由不 同大小的分子组成。这一现象称为高分子化合物分子量的多分散性。
高分子材料基础第一二章
2.挤出过程
（P222-232）
注塑成型过程及注塑模具计算机辅助设计中的流变学问题 高分子熔体流动不稳定性及滑壁现象
1．注塑成型过程的流变分析（P255-262）
1.挤出成型过程中的熔体破裂行为
（P286-292）
4
高分子材料基础 第一、二章
第一章
1.1 1.2
材料科学概论
材料与材料科学 材料结构简述
例： 聚甲醛 ━ O ━ CH2 ━
尼龙6
━ NH ━(CH2)5 ━ CO ━
元素有机聚合物：是指大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝、
氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机团如甲基、乙基、芳基等组 成。 CH3 │ 例：硅橡胶 ━ O ━ Si ━ │ CH3 22 高分子材料基础 第一、二章
缩写
聚合物
聚丙烯
缩写
ABS
PVC
PP
聚酰胺
PA
聚乙烯
PE
聚苯乙烯
PS
21
高分子材料基础 第一、二章
2.1.3
分类
2.1.3.1 按大分子链结构分类
碳链聚合物：是指大分子链完全由碳原子组成。
例：聚乙烯 ━CH2━CH2━ 聚丙烯 ━CH2━CH━ │ CH3
杂链聚合物：是指大分子链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂质。
金属材料 黑色金属——主要以铁—碳为基的合金，包括碳钢、合金钢、不锈钢、 铸铁。钢的性能主要由渗碳体的数量、尺寸、形状
及分布决定的。
有色金属——除铁之外的纯金属或以其为基的合金。
如铝合 金、铜合金、镁合金、钛合金等
无机材料——是由无机化合物构成的材料，其中包括如锗、硅、碳之类的单质所构成的料。 有机材料（高分子材料）——是由脂肪族和芳香族的C—C 共价键为基本结构的高分子构成的，也
功能材料概论4-3(高分子基础)
3.2 高分子相关概念
3.2.1 高分子定义
高 分 子 Polymer , High Polymer, Macromolecule
也叫聚合物、高聚物或大分子等。主链由共价键结合， 具有高的分子量（大于104），其结构必须是由多个重 复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由 相应的小分子（单体）衍生而来。概括的说，高分子是 由许多相同的重复单元通过化学键连接而成的大分子。
农用塑料：①薄膜 ②灌溉用管。 建筑工业：①给排水管PVC、HDPE ②塑料门窗 ③涂料油漆 ④ 复合地板、家具人造木材、地板 ⑤PVC天花板。 包装工业：①塑料薄膜：PE、PP、PS、PET、PA等 ②中空容器： PET、、PE、PP等 ③泡沫塑料：PE、PU等。 汽车工业：塑料件、仪表盘、保险机、油箱内饰件、坐垫等。 军工工业：飞机和火箭固体燃料（低聚物）、复合纤维等。
柱晶 当聚合物熔体在应力作用下冷却结晶时，还常常形成一种柱状 晶。由于应力作用，聚合物沿应力方向成行地形成晶核．后以这 些行成核为中心向四周生长成折叠链片晶。在熔融纺丝的纤维中、 注射成型制品的表皮以及挤出拉伸薄膜中等存在柱晶。 串晶 高分子溶液温度较低时边搅拌边结晶，可以形成一种类似于串 珠式结构的特殊结晶形态--串晶，串晶同时具有伸直链和折叠链 两种结构单元组成的多晶体。 伸直链结构--中心线， 折叠链的片晶--间隔地生长 在中心线周围，构成珠。
3.3 高分子结构
高分子两级结构
链结构（一级结构）：是指单个分子的结构和形态，分为近程 结构和远程结构。
近程结构：属于化学结构，又称一次结构，包括构造与构型。 构造是指链中原子的种类和排列，取代基和端基的种类，单体单元 的排列顺序，支链的类型和长度等；构型是指某一原子的取代基在 空间的排列。 远程结构：又称二次结构，包括分子的大小与形态，链的柔顺性及 分子在各种环境中所采取的构象。构象指分子链中由单键内旋转所 形成的原子（或基团）在空间的几何排列图像。
(完整版)高分子材料基础知识
名词解释：1.通用型热塑性塑料：是指综合性能好，力学性能一般，产量大，适用范围广泛，价格低廉的一类树脂。
2.通用型热固性塑料：为树脂在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构，再加热后也不会软化流动的一类聚合物。
3.聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率（MFR）来表示。
4.共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混，最终形成一种宏观上均与且力学，热学，光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。
5.茂金属聚苯乙烯：为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧。
6.通常把使用量大、长期使用温度在100～150℃、可作为结构材料7.使用的塑料材料称为通甩工程塑料，而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150℃以上的塑料材料特种工程塑料。
8.聚酰胺（PA):俗称尼龙，是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。
聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。
聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。
9.单体浇注聚酰胺(MC聚酰胺），是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。
制备的主要特点有：①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。
②工艺设备及模具都很简单，容易掌握。
③MC聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越。
④可以浇注成各种型材，并经切削加工成所需要的零件，因此适合多品种，小批量产品的试制。
10.RIM聚酰胺：是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应，再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。
11.共聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，与二氧五环作用，在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚，再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。
12.均聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，再经端基封闭而得到的。
13.由饱和二元酸和二元醇得到的线型高聚物称为热塑性聚酯，目前最常使用的是：聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。
大学材料科学基础 第三章高分子材料
三、 高分子材料的分类 1. 按聚合反应的类型分类 (1) 加聚物：单体经加聚合成的高聚物，链节结构 的化学式与单体分子式相同，如前述的聚乙烯，聚 氯乙烯等。 (2) 缩聚物：单体经缩聚合成的高聚物。如酚醛树 脂，是由苯酚和甲醛聚合，缩去水分子形成的聚合 物。
2. 按聚合物的热行为分类 (1) 热塑性聚合物：加热后软化，冷却后又硬化成 型，这一过程随温度变化可以反复进行。聚乙烯、 聚氯乙烯等烯类聚合物都属于此类。 (2) 热固性聚合物：这类聚合物的原料经混合并受 光热或其它外界环境因素的作用下发生化学变化而 固化成型，但成型后再受热也不会软化变形，如酚 醛树脂，环氧树脂等均属这类材料。
第一节 概述 一、高分子材料的基本概念 何谓高分子材料呢？它是指以高分子化合物为 主要成分的所有材料，高分子化合物可以是天然的， 也可以是人工合成的。天然高分子化合物包括作为 生命和食物基础的生物大分子（如蛋白质、DNA、 虫胶、淀粉等）和羊毛、蚕丝、天然橡胶、皮革、 松香及纤维素等，人工合成高分子化合物主要是人 工合成的各种有机材料，如塑料、合成橡胶及合成 纤维等，工程上使用的高分子材料主要是指这类高 分子材料，本章主要对这类材料作一入门介绍。
3 几个基本专用术语 单体－－构成高分子化合物的基本单元。 高分子化合物的分子量虽然很大，但其化学组 成却相对简单。首先，组成高分子化合物的元素主 要是C、H、O、N、Si、S、P等少数几种元素；其 次所有的高分子却是由一种或几种简单的低分子化 合物(单体 )通过共价键连接并不断重复而形成。以 聚乙烯为例，它是由许多低分子乙烯(CH2)单体连 接起来形成大分子链，其中只包含C和H两种元素， 即： nCH2=CH2 → 聚合 → [CH2-CH2]n
2 空间构型（立体异构） 高分子链的构型是指高分子链中原子或原子团 在空间的排列方式。高分子链通常含有不同的取代 基，即使分子链组成相同，但由于取代基所处位置 的不同，使高分子形成不同的立体构型。例如乙烯 类高分子链，若用R代表取代基，通常有以下三种 立体构型： ⑴全同立构：取代基R全部位于主链的一侧。 ⑵无规立构：取代基R在主链两侧作无规律地分布。 ⑶间同立构：取代基R相间分布在主链两侧。
高分子材料基础考试试题
高分子材料基础考试试题一、选择题1. 高分子材料是指分子量在_________以上的聚合物。
A. 1000B. 100C. 10000D. 1000002. 下列哪个不属于高分子材料的主要特点？A. 密度低B. 抗弯曲性强C. 导电性好D. 耐腐蚀性能3. 高分子材料的结构单位是_________。
A. 离子B. 臭氧C. 分子D. 元素4. 下列哪个不属于高分子材料的加工方法？A. 注塑成型B. 真空蒸发C. 挤出法D. 成型铸造5. 下列哪个不属于高分子材料的应用领域？A. 电子工业B. 医疗器械C. 建筑材料D. 化妆品二、填空题1. 高分子材料的分子量通常以_____________为单位。
2. PVC是_____________的缩写。
3. 高分子材料的熔融流动性通常比_____________好。
4. 聚合反应是高分子材料制备中的一种_____________反应。
5. 天然高分子材料中，_____________是一种重要的成分。
三、简答题1. 请简述高分子材料的分类及其特点。
2. 高分子材料的加工方法有哪些？简要介绍其中一种方法的工艺过程。
3. 简述聚合反应的过程以及在高分子材料制备中的应用。
4. 什么是共聚物？举例说明。
5. 高分子材料在电子工业中的应用有哪些？请举例说明一种应用。
四、综合题某公司决定投入生产一种新型高分子材料，希望你能给出相应的研究建议。
请你回答以下问题：1. 针对该材料的性能要求，你认为应该选择哪一类高分子材料？2. 该材料的制备方法中，你认为应选择哪一种聚合反应？3. 该材料的加工方法中，你认为应选择哪一种方法？并简要描述其工艺过程。
4. 在该材料的应用领域中，你认为有哪些潜在的问题需要解决？5. 你认为该材料在未来可进一步发展和应用的领域有哪些？为什么？以上就是高分子材料基础考试试题。
请认真作答，保证内容准确无误。
祝你考试顺利！。
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在酸性介质中，酚与醛的反应过程如下： OH OH ＋ CH2O OH n －CH2OH OH －CH2－ OH －CH2－ n
热塑性酚醛树脂
OH －CH2OH H2O
OH －CH2－
OH
二羟二苯基甲烷
OH
式中的n一般为4～12，其数值的大小与反应物中苯酚的过量程度有关。固化 时，利用树脂中酚基上未反应的对位活泼氢与甲醛或六甲基四胺作用，形成不溶 不熔的热固性酚醛树脂。
Heated Permanently hard Cooled
softens
Preparation Strategy of thermosets
+
Multi functional monomer to crosslinked polymer Melamine resin Polyester resin
Prepolymer to crosslinked polymer Phenolic resin Urea resin
Phenolic resin 酚醛树脂
In 1872，the famous Germany chemist, Adolf von Bayer had already observed the residue at the bottom of the test tube using for the reaction
Thermosetting resins of the amino resin family, made by reacting melamine
with formaldehyde.
The lower molecular weight, uncured melamine resins are water soluble used
Dr. Leo Baekeland
First totally synthetic plastic (1907)
Patented in 1909 By controlling the pressure and temperature applied to phenol and formaldehyde, he found he could produce his dreamed-of hard moldable plastic: bakelite Replaced rubber for insulation in electrics
Curing
Properties of Urea formaldehyde resin
• 1924年，英国氰氨公司研制出脲醛树脂，1928年始出售产品，30年 代中期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。 • 脲醛树脂成本低廉，颜色浅，硬度高，耐油，抗霉，有较好的绝缘 性和耐温性，是开发较早的热固性树脂之一。
formaldehyde heated in the presence of a mild base such as ammonia
or pyridine. • These resins are used in adhesives, finishes, MDF, and molded
objects.
• Most often, the cure process involves cross-linking which strengthens the polymer (setting). • Thermoset materials are usually liquid or malleable prior to curing and designed to be molded into their final form, or used as adhesives. Others are solids like that of the molding compound used in semiconductors and integrated circuits.
Thermosetting plastics
Cross-linked molecules Thermosetting means the plastic softens when initially heated , but sets permanently rigid once it has cooled or has been chemically crosslinked. It is similar to the relationship between a raw and a cooked egg.
of Phenol and formaldehyde, which was very hard to get rid of. However, his interesting was focused on the organic dye, he didn’t research this reaction
蜜胺树脂加无机填料后制成模塑制品，色
彩丰富，大多用于装饰板、餐具、日用品。 餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适 宜机械洗涤。
蜜胺树脂与脲醛树脂混合可配制成胶粘剂，
用于制造层压材料。用丁醇改性的密胺树 脂可作涂料和热固性漆。
Phenolic resin
Application of Phenolic resin
Application of Phenolic resin
酚醛树脂主要应用于电绝缘体铸件，用于电器外壳、设备和汽车的部件等。也 有部分用于木材层板的粘合剂，用于家具和室内装修。通过浸渍木材和纸板得 到的装饰薄板可用于工作台面、印刷电路、墙面装饰等。
OH －CH2－
OH －CH2OH CH2OH
OH OH HOCH2－ －CH2OH＋ HOCH2－ OH －CH2OH CH2OH 其它略 HOCH2－ HOCH2－
－CH2OH
CH2 －CH2OH
OH
第三阶段 CH2～ OH HOCH2－ －CH2－ OH CH2 OH －CH2－
CH2OH OH －CH2－ OH CH2 OH OH －CH2－ OH CH2 －CH2OH －CH2～
• 脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂等介质，价格便宜，具
有一定的韧性，但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性 也不高。
• 脲醛树脂可用于耐水性和介电性能要求不高的制品，如插线板、开
关、机器手柄、仪表外壳、旋纽、日用品、装饰品、麻将牌、便桶 盖，也可用于部分餐具的制造。
• 脲醛塑料制品表面有光泽，断面结构细， 加入各种颜料及染料可以制得各种鲜艳色 泽的制品，其外观很象大理石，形同玉石， 所以俗称“电玉”。
for impregnating or laminating. Glass fiber reinforced melamine can be processed by compression molding. Also known as MELAMINE PLASTICS or
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
MELAMINE RESINS.
NH2 N H2 N N CH2O NH2 HOCH2HN N NHCH2OH N CH2O HOH C 2 NHCH2OH HOH2C
HOH2C
N N N N
CH2OH
N N
CH2OH CH2OH
N
N
Curing -H2O
Curing -H2O
Melamine formaldehyde resin
OH HOCH2－ －CH2OH （2，6-二羟甲基酚） OH －CH2OH （2，4-二羟甲基酚） CH2OH 第二阶段 OH CH2O
HOCH2－
－CH2OH
CH2OH
（2，4，6-三羟甲基酚）
OH
－CH2OH ＋
OH
OH
－CH2－
OH
CH2OH
CH2OH
OH HOCH2－ －CH2OH＋
OH －CH2OH CH2OH HOCH2－
• 脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂。由于
它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、 原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用。但 是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性，树脂中的 游离甲醛含量越低，其毒性就越小。
Application of Urea formaldehyde resin
Melamine formaldehyde resin
热固性酚醛树脂的聚合原理 热固性酚醛树脂的合成是苯酚与甲醛在碱性介质中缩聚而得。 其中甲醛稍微过量，一般一般酚与甲醛的物质的量的比为6∶7。 反应的第一阶段形成各种羟基酚，第二阶段是各种羟基酚之间进 行反应，第三阶段是形成网状大分子的反应： 第一阶段
OH OH ＋ CH2O －CH2OH（邻羟甲基酚） OH （对羟甲基酚） CH2OH CH2O
O O CH2O CH2O HO CH2 NH C NH2 H2N C NH2 -H2O C O Catalyst CH2O -H2O
O ( CH2 NH C NH )n C O
Prepolymer
CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N C O C O CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N C O C O CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N C O C O
酚醛泡沫彩钢复合板
Urea formaldehyde resin 脲醛树脂
• Urea-formaldehyde, also known as urea-methanal, named so for its
common synthesis pathway and overall structure, is a nontransparent thermosetting resin or plastic, made from urea and